オイラー柱座屈計算機 | BeamMetric

臨界座屈荷重と細長比を計算。

オイラー座屈計算機の使い方

柱の長さ、ヤング率E、断面二次モーメントI、断面積A、端部条件を入力します。計算機はオイラー式 Pcr = π²EI / (KL)² を解きます。Kは端部拘束条件によって決まる有効長さ係数です。

4つの端部条件には標準的なK係数を使用します:両端ピン=1.0、固定-ピン=0.7、両端固定=0.5、固定-自由=2.0。容量は1/(KL)²に比例して変化するため、両端を固定するとピン支持の柱の4倍の臨界荷重が得られます。

結果には有効長さ Le = K × L、回転半径 r = √(I/A)、細長比 Le/r、臨界応力 π²E/(Le/r)² も含まれます。オイラー理論は弾性挙動を前提とするため、臨界応力が材料の降伏強度を下回る場合にのみ予測が有効です。

FAQ

有効長さ係数Kとは何ですか?

Kは柱の座屈形状の変曲点間距離に応じて柱長さを再スケールします。両端ピン=1.0、固定-ピン=0.7、両端固定=0.5、固定-自由=2.0。容量は1/(KL)²で変化するため、端部拘束だけで容量が最大16倍変わります。

細長比とは何ですか?

有効長さを回転半径で割った値です:λ = KL / √(I/A)。形状と拘束を一つの数値にまとめたもので、臨界応力 π²E/λ² は細長比の2乗に反比例するため、2倍細い柱は1/4の応力で座屈します。

オイラー公式が適用できなくなるのはいつですか?

計算された臨界応力が降伏強度に達すると、弾性座屈の前に圧壊または非弾性座屈が起こります。報告された臨界応力を材料の降伏強度(材料データベースのA36鋼は250 MPa)と比較して弾性仮定が成立するか確認してください。

固定-自由柱のなぜ性能が低いのですか?

K=2.0で有効長さが実際の長さの2倍になり、容量は1/(KL)²でスケールします。片持ち柱は両端ピンの同じ部材の1/4の荷重で座屈します。2倍の長さの両端ピン柱と同様に振る舞います。